Написание курсовой работы по сетевому планированию часто вызывает у студентов стресс. Сухая теория, сложные расчеты, непонятные графики… Кажется, что это непреодолимая задача. Но что, если посмотреть на это не как на свод правил, а как на создание детального плана для сложного проекта? Представьте, что вы строите дом: нельзя класть крышу, пока не возведены стены, а стены невозможны без фундамента. Сетевое планирование — это и есть такой универсальный язык для управления сложными проектами, будь то строительство, запуск IT-продукта или, как в нашем случае, сооружение электроподстанции.
Чтобы превратить теорию в полезный навык, мы разберем весь процесс на одном сквозном примере. Мы шаг за шагом спроектируем, рассчитаем и оптимизируем сетевой график для проекта сооружения подстанции. Эта задача особенно актуальна, учитывая высокий уровень износа оборудования в современной электроэнергетике. Цель этой статьи — не просто дать вам готовые формулы, а провести вас через всю логику курсовой работы: от постановки цели и задач до формулирования убедительных выводов, которые вы сможете с уверенностью защитить.
Глава 1. Теоретические основы, которые действительно понадобятся
Прежде чем погружаться в расчеты, давайте определимся с ключевыми понятиями. Это не просто термины для заучивания, а строительные блоки нашей будущей модели. Важно понимать их практический смысл.
- Работа — это любой процесс, требующий времени и ресурсов (например, «монтаж оборудования» или «прокладка кабеля»). На графике она изображается стрелкой.
- Событие — это момент завершения одной или нескольких работ, который позволяет начать следующие. Это точка во времени, не имеющая длительности (например, «фундамент готов»). На графике это кружок.
- Сетевой график (или сетевая модель) — это визуальное представление всех работ проекта, их логической последовательности и взаимосвязей. В отличие от простого линейного списка, он наглядно показывает, какие задачи можно выполнять параллельно, а какие — строго друг за другом.
- Фиктивная работа — это условная работа с нулевой длительностью. Она не требует ни времени, ни ресурсов, но нужна для корректного отображения логических связей между событиями. Изображается пунктирной стрелкой.
Вся магия сетевого анализа заключается в расчете временных параметров. Вот главные из них:
- Ранний срок начала (ES) — самое раннее время, когда можно начать работу.
- Ранний срок окончания (EF) — самое раннее время, когда можно закончить работу (ES + длительность).
- Поздний срок начала (LS) — самое позднее время, когда можно начать работу, не сорвав при этом общий срок проекта.
- Поздний срок окончания (LF) — самое позднее время завершения работы.
- Резерв времени — это «запас прочности», разница между поздним и ранним сроком. Он показывает, на сколько можно задержать выполнение работы без ущерба для всего проекта.
Существуют разные типы моделей. Вероятностные (как метод PERT) используются, когда длительность работ точно неизвестна. Мы же в нашей курсовой будем использовать детерминированную модель, где продолжительность каждой работы считается фиксированной величиной. Это классический и наиболее распространенный подход для учебных проектов.
Глава 2. Как построить сетевой график по исходным данным
Теория позади, приступаем к практике. Наш исходный пункт — это всегда таблица с перечнем работ для нашего проекта по сооружению подстанции. Обычно она выглядит так: шифр работы, ее наименование, продолжительность в днях и, самое главное, — предшествующие работы.
Построение графика — это логический процесс, который можно разбить на простые шаги:
- Анализ исходной таблицы. Внимательно изучите список. Найдите работы, у которых нет предшественников. Именно с них начнется наш проект, и они будут выходить из начального «События 0».
- Определение логических связей. Двигайтесь по списку. Для каждой следующей работы смотрите, какая работа должна быть завершена до ее начала. Например, «Прокладка кабеля» (работа Б) может начаться только после «Рытья траншеи» (работа А). Это значит, что стрелка работы Б будет выходить из того же события, в которое входит стрелка работы А.
- Последовательное построение. Начинайте рисовать. «Событие 0» — это старт. Из него проведите стрелки для всех начальных работ. Каждая стрелка должна заканчиваться новым событием (кружком с номером). Далее, для каждой следующей работы находите событие, из которого она должна начаться (то есть то, в котором завершились все ее предшественники), и рисуйте новую стрелку к новому событию.
- Использование фиктивных работ. Если у двух работ есть общие предшественники, но есть и разные, вам может понадобиться фиктивная работа. Она помогает показать сложную зависимость, не создавая ложных технологических связей.
Представим наш процесс: начинаем с работ «Подготовка площадки» и «Заказ оборудования», которые выходят из события 0. После «Подготовки площадки» следует «Заливка фундамента». А вот «Монтаж конструкций» может начаться только после того, как и «Фундамент готов», и «Оборудование доставлено». Так, шаг за шагом, мы сплетаем всю технологическую цепочку в единую, наглядную сетевую модель. В результате у нас получается не просто набор стрелок и кружков, а визуальная карта всего проекта.
Глава 3. Расчет параметров графика прямым и обратным ходом
Наш график построен. Теперь его нужно «оживить» — наполнить временными параметрами. Этот процесс состоит из трех ключевых этапов: прямого хода, обратного хода и расчета резервов. Для наглядности расчетов часто используют четырехсекторный метод (когда у каждого события рисуют секторы для ранних и поздних сроков) или ведут расчеты в отдельной таблице.
1. Прямой ход: расчет ранних сроков (ES и EF)
Мы движемся по графику слева направо, от самого первого события к последнему. Цель — определить, как можно раньше начать и закончить каждую работу.
Правило прямого хода: Ранний срок начала (ES) любой работы равен максимальному из ранних сроков окончания (EF) всех непосредственно предшествующих ей работ. Для самых первых работ, выходящих из события 0, ES равен нулю.
Мы последовательно проходим по каждой работе. Считаем ее EF (просто прибавляя к ES ее длительность) и записываем значения. Если в какое-то событие входит несколько работ, мы выбираем максимальное значение EF — ведь следующая работа не может начаться, пока не завершатся все предыдущие. Двигаясь так до конца, мы определяем ранний срок окончания всего проекта.
2. Обратный ход: расчет поздних сроков (LS и LF)
Теперь мы идем в обратном направлении — справа налево, от финального события к начальному. Наша задача — определить, как можно позже можно начать и закончить каждую работу, чтобы успеть в срок, рассчитанный на предыдущем шаге.
Правило обратного хода: Поздний срок окончания (LF) работы равен минимальному из поздних сроков начала (LS) всех непосредственно следующих за ней работ. Поздний срок для финального события мы принимаем равным его раннему сроку.
Отталкиваясь от финишной даты, мы вычитаем длительность каждой работы, чтобы найти ее LS. Если из одного события выходит несколько стрелок, мы выбираем минимальное значение LS, так как это событие должно успеть дать старт самой «требовательной» по срокам работе.
3. Расчет резервов времени
Когда все ранние и поздние сроки известны, найти резервы — дело простой арифметики. Полный резерв времени — это главный показатель. Он показывает, на сколько можно задержать данную работу (и начало, и окончание), не влияя на общую продолжительность проекта.
Формула проста: Полный резерв = LF - EF (или LS - ES).
Существует также частный резерв, который показывает запас времени при условии, что все события наступают в ранние сроки. Все эти данные мы сводим в итоговую таблицу, где для каждой работы указаны ее длительность, все четыре временных параметра (ES, EF, LS, LF) и резервы. Эта таблица — наш главный аналитический документ.
Глава 4. В поисках критического пути, или где нельзя ошибаться
После всех расчетов наша таблица скрывает в себе самую важную информацию о проекте — его «скелет», самые уязвимые точки. Речь идет о критическом пути.
Критический путь — это непрерывная последовательность работ от начального до конечного события, которая имеет наибольшую суммарную продолжительность. Именно длина этого пути определяет минимально возможный срок завершения всего проекта. Проще говоря, это та самая цепочка задач, где нельзя опаздывать ни на один день.
Найти его очень просто. Главный признак работ, лежащих на критическом пути, — нулевой полный резерв времени. Достаточно посмотреть на итоговую таблицу, которую мы рассчитали в предыдущей главе, и выбрать все работы, у которых в графе «Полный резерв» стоит ноль.
Соединив эти работы на нашем сетевом графике, мы получим ту самую критическую цепь. Ее принято выделять на схеме жирной или двойной линией. Теперь мы визуально видим «хребет» нашего проекта. Любая задержка выполнения хотя бы одной работы на этом пути автоматически приведет к срыву общего срока сдачи подстанции. Все остальные работы, имеющие положительный резерв, называются некритическими. Их можно немного сдвинуть или приостановить без фатальных последствий для проекта в целом.
Глава 5. Методы оптимизации, когда сроки поджимают
Итак, мы нашли критический путь и определили общую продолжительность проекта. Но что делать, если полученный срок (например, 120 дней) не устраивает заказчика? Задача хорошей курсовой работы — не просто констатировать факт, а предложить обоснованные решения. Это и есть оптимизация.
Логика здесь проста: чтобы сократить общую продолжительность проекта, нам нужно сокращать длительность именно критического пути. Воздействовать на некритические работы бессмысленно — у них и так есть запас времени. Рассмотрим основные методы на нашем примере.
Метод 1: Сокращение продолжительности критических работ
Это самый очевидный способ. Мы можем привлечь дополнительные ресурсы: нанять еще одну бригаду монтажников, задействовать более производительную технику, организовать работу в две смены.
- Пример: Если работа «Монтаж силового трансформатора» лежит на критическом пути и длится 15 дней, мы можем, привлекши вторую бригаду, сократить ее до 10 дней.
- Важный нюанс: Это почти всегда ведет к увеличению стоимости проекта. В курсовой работе необходимо оценить, насколько вырастут затраты и оправдано ли это сокращением срока.
Метод 2: Перераспределение ресурсов с некритических работ
Это более изящный и экономичный метод. Мы анализируем работы, у которых есть солидный резерв времени. Возможно, на этих задачах задействованы квалифицированные специалисты или редкая техника, которые простаивают. Мы можем «занять» эти ресурсы и перебросить их на усиление критических работ.
- Пример: Работа «Благоустройство территории» имеет резерв 20 дней. Мы можем временно перевести часть рабочих с этой задачи на помощь в «Прокладке высоковольтного кабеля», которая является критической.
Метод 3: Пересмотр технологии
Иногда можно изменить саму последовательность. Например, некоторые работы, которые мы планировали делать строго последовательно, можно частично запараллелить. Этот метод требует глубокого понимания технологии, но может дать отличный результат без дополнительных затрат.
После применения одного или нескольких методов мы заново пересчитываем параметры графика. Важно помнить, что после оптимизации критический путь может измениться! Сократив одну критическую цепь, мы можем обнаружить, что теперь критической стала другая. Наша цель — найти оптимальный баланс между сроками и затратами, сравнив варианты «до» и «после».
Глава 6. Визуализация результатов и экономический анализ
Цифры в таблице и схема сетевого графика — мощные инструменты для аналитика, но для заказчика или руководителя они не всегда наглядны. Поэтому важной частью курсовой работы является представление результатов в более привычных форматах, а также их экономическое обоснование.
Линейная диаграмма (график Ганта)
Это, пожалуй, самый известный способ визуализации проектов. На основе наших расчетов (ранних и поздних сроков) мы строим календарный график. Каждая работа изображается в виде горизонтальной полосы, начало и конец которой соответствуют датам ее выполнения. На графике Ганта очень удобно показывать резервы времени — их изображают в виде тонкой линии, продолжающей основную полосу. Построив два таких графика — «до» и «после» оптимизации — мы можем очень наглядно продемонстрировать достигнутое сокращение сроков.
Анализ использования ресурсов
Чтобы оценить, насколько эффективно мы используем трудовые ресурсы, строится график движения рабочей силы. По оси X откладывается время (дни), а по оси Y — количество работников, необходимых каждый день. Часто этот график получается очень «рваным»: в какие-то дни у нас аврал, а в какие-то — простой. Наша задача — используя резервы времени некритических работ, сдвинуть их так, чтобы сгладить пики и провалы. Это позволяет рассчитать коэффициент заполнения графика и сделать использование ресурсов более равномерным.
Экономическое обоснование
Любое предложенное улучшение должно быть экономически оправдано. Для этого составляется таблица денежных потоков проекта, где отражаются все затраты и (если применимо) доходы по периодам. На основе этой таблицы рассчитываются ключевые показатели экономической эффективности, которые докажут, что предложенные нами меры по оптимизации не только сокращают сроки, но и являются выгодными с финансовой точки зрения.
Заключение и выводы
Подведение итогов — это финальный и очень важный этап, который «собирает» всю вашу работу в единое целое. Хорошо сформулированные выводы демонстрируют, что вы не просто выполнили расчеты, а полностью поняли суть задачи и достигли поставленной цели. Структура выводов должна быть предельно четкой.
- Резюмируйте исходную задачу. Начните с того, что было дано: «В рамках данной курсовой работы был рассмотрен проект по сооружению электроподстанции, представленный в виде перечня технологически связанных работ с их нормативной продолжительностью».
- Перечислите проделанные шаги. Кратко опишите свой путь: «В ходе выполнения работы была построена сетевая модель проекта, с помощью методов прямого и обратного анализа рассчитаны ее временные параметры, выявлены полные и частные резервы времени для каждой работы».
- Отразите главный результат. Это кульминация вашей работы. «Был определен критический путь продолжительностью X дней. В результате применения методов оптимизации, таких как…, удалось разработать новый план выполнения работ, сократив общую продолжительность проекта на Y дней, что составило Z% от первоначального срока».
- Сделайте финальное обобщение. Завершите выводы общей мыслью о ценности проделанной работы: «Таким образом, методы сетевого планирования доказали свою высокую эффективность как инструмент для анализа, контроля и оптимизации сложных проектов, позволяя находить наилучшие решения для сокращения сроков при рациональном использовании ресурсов».
Такой подход не только структурирует ваши мысли, но и показывает экзаменационной комиссии глубину вашего понимания темы. Уверенность в своих выводах — ключ к успешной защите.
Список использованной литературы
- Экономика предприятия: учебник/ В.И. Титов. – М .: Эксмо, 2008. – 416 с. – (Высшее экономическое образование)
- Экономика энергетики: учеб. пособие / Н.В. Нагорная; Дальневосточный государственный технический университет. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007 – 157 с.
- Самсонов В.С., Вяткин М.А. Экономика предприятий энергетического комплекса: учеб.для вузов.- 2-е изд.-М.: Высш.шк., 2003. – 416 с.